OpenGL 超分辨率问题

Posted 2023-02-22

【中文标题】OpenGL 超分辨率问题

【英文标题】：OpenGL Super Resolution issues

【发布时间】：2016-06-28 06:18:45

【问题描述】：

我有一个基于 OpenGL 的 gui。我使用超分辨率能够处理各种比例。不是放大图像，而是缩小图像（除非碰巧有人以 4000x4000+ 分辨率运行）。

问题是，OpenGL 似乎并不能顺利缩减。我有工件，好像缩放是最近的邻居。 （例如，文本边缘是块状的，即使它们不在原始文件中）

这些是我使用的设置：

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, tex);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
    glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);

这是一个工件样本，我相信比例是 2:1。由于窗口边缘等原因，可能并不准确。

您可以看到左边缘看起来很完美（虽然不是这样），但右边缘有奇怪的中断。原始图形完全对称，没有伪影。

我试过 GL_NEAREST、GL_LINEAR。没有 mipmapping 所以...

OpenGL 在缩放方面肯定不是那么差吗？我想要双三次缩放之类的东西或能产生良好结果的东西。

我使用的是 OpenGL 1.1。我可能会预先缩放图像，但每次窗口大小发生变化时我都必须这样做，并且 cpu 可能会很慢。

我在一些图像上也有锯齿状边缘。超分辨率的全部意义在于避免这一切；/

我缺少一些设置吗？

【问题讨论】：

超分辨率有点误导，因为您担心下采样。然而，从最近变为线性，您应该会看到小比例的差异，例如原始的 1/1.2。 GL_NEAREST 肯定是最近邻插值。

【参考方案1】：

首先，您必须了解信号理论，即Nyquist Theorem（该***页面在谈论“时间”域中的信号时过于具体；该原理对于所有类型的离散采样信号（包括图像）都是通用的）。在进行下采样时，您始终必须应用lowpass anti aliasing filter，它会切断采样频率一半以上的所有频率分量，以避免产生混叠伪影。如果没有过滤，即使是线性积分下采样器也会产生伪影。实现纹理低通滤波器的实时图形方式是mipmaps。每个 mipmap 级别的截止频率恰好是下一个更高级别的频率的一半。

你现在有两个选择：

实现 mipmapping 实现下采样片段着色器

当然，明智的做法是首先不要以过高的分辨率进行渲染，而是以完全目标分辨率来渲染你的 GUI。

【参考方案2】：

根据你提供的代码，我会猜测可能是什么问题。

尝试加载您的图像或至少分配内存在您使用glParameteri 设置这些纹理参数之前。另外，将GL_TEXTURE_MIN_FILTER 设置为GL_LINEAR

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也许您的意思是超级采样 (SSAA)，它使用原始分辨率的 2 倍或更多倍并对其进行下采样以获得平滑的图像？

【参考方案3】：

从您的图像中可以看出它正在使用线性过滤（双线性） 尝试使用各向异性过滤：

    glGetFloatv(GL_MAX_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, &aniso);
    glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, aniso);

各向异性过滤可以应用于不同的级别，此代码将应用到最大级别，如果您愿意，可以使用小于aniso 的数字。这些是扩展宏，如果你没有扩展定义，它们是这样的：

#define GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT 0x84FE
#define GL_MAX_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT 0x84FF